LOS MINERALES COMO MATERIA: INTEGRANDO CONTENIDOS

PROFESORA GILDA DIAZ DIAZ UNIVERSIDAD INTERAMERICANA DE PUERTO RICO Recinto de Bayamón Math and Science Partnership for the 21st Century Elementary and Middle School MSP-21 ACADEMIA SABATINA

Estándares/Indicadores 4.F.CF1.EM.1 Compara, contrasta y mide las propiedades físicas de la materia. 4.F.CF1.CC.2 Describe los procesos que conservan y los que cambian las propiedades de la materia. El énfasis está en la definición operacional de los conceptos: fusión, solidificación, evaporación, condensación, combustión y reactividad. 4.F.CF1.CC.3 Identifica la aplicación e importancia de los procesos de fusión, solidificación, evaporación y condensación en la industria, en los organismos y en la vida diaria de los seres humanos.

Estandares/Indicadores 5.F.CF1.EM.2 Realiza observaciones y mediciones para identificar materiales según las propiedades físicas y químicas de la materia. 6.F.CF1.EM.2 Aplica el concepto de utilidad de las propiedades físicas y químicas en la vida diaria. 6.F.CF1.EM.3 Explica que cada elemento está formado por un solo tipo de átomos y que los elementos están organizados en una tabla periódica de acuerdo con sus propiedades.

Estandares/Indicadores 4.T.CT2.EM.3

Agrupa las rocas en ígneas, metamórficas y sedimentarias. Explica el proceso de formación de las rocas.

OBJETIVOS  Explorar y conceptualizar propiedades físicas y químicas.  Aplicar estas propiedades para estudiar algunos minerales y rocas que los contengan .  Clasificar cambios en la formación de rocas como físicas o químicas.

OBJETIVOS  Explorar, mediante investigación, mezclas heterogéneas.  Aplicar el conocimiento de mezclas al estudio de las rocas.  Identificar y clasificar procesos de meteorización en los alrededores.  Conceptualizar los procesos de meteorización como cambios físicos o químicos.

Preguntas esenciales Conocimiento duradero PE1 ¿Cómo podemos identificar las propiedades físicas de la materia? CD1 Las propiedades físicas de la materia se identifican tanto cualitativa como cuantitativamente. Entre estas se encuentra la identificación de la materia o medio del estado físico en que se encuentra. La materia existe en diferentes estados. Estos son: sólido, líquido, gaseoso y plasma.

PE2 ¿Qué es la materia y cómo se clasifica? CD2 La materia es todo lo que nos rodea. Se describe como todo aquello que tiene masa y ocupa espacio. La materia se conserva, aunque pase por procesos de cambio. Ejemplo de estos son que la cantidad de materia se conserva mientras ocurren los cambios durante el ciclo del agua y el ciclo de las rocas. De acuerdo a sus características físicas la podemos clasificar como materia homogénea o heterogénea. PE3 ¿Cómo cambia la materia? CD3 Los cambios físicos no alteran la naturaleza del material, pero los cambios químicos cambian y alteran la materia de maneras únicas y particulares haciéndola totalmente diferente a los materiales que originaron el cambio. PE4 ¿Cómo el calor puede provocar cambios en los estados de la materia? CD4 Al aumentar o disminuir el calor, puede afectar los estados de la materia de maneras predecibles.

Preguntas Esenciales Conocimientos Duraderos PE1 CD1

¿Cómo se clasifican todas las rocas?, ¿son iguales? Las rocas se clasifican en tres categorías distintas, según sus propiedades físicas y químicas, las cuales las hacen muy diferentes entre sí. Estas se catalogan como: ígneas, metamórficas y sedimentarias.

PE2 CD2

¿Cómo cambia el suelo con el paso del tiempo? La forma del suelo cambia constantemente por el desgaste y la erosión.

PE3 CD3

¿Cómo se identifican los minerales y las rocas? Los minerales y las rocas se clasifican por sus propiedades, tanto físicas como químicas.

Preguntas Esenciales Conocimientos Duraderos PE1 CD1

¿Por qué se utilizan las propiedades físicas para identificar y clasificar la materia? Propiedades físicas y químicas nos permite describir cómo son las características de la materia y cómo esta puede comportarse.

PE2 CD2

¿Cómo se mide la materia? La materia tiene masa y ocupa espacio, estas son propiedades cuantitativas que se puede medir y describir matemáticamente.

PE3 CD3

¿Cómo afecta el calor a la materia? El calor es una cantidad de energía y es una expresión del movimiento de las partículas que constituyen la materia. Durante unos cambios físicos y/o químicos pueden ocurrir cambios que afectan el movimiento de las partículas en la materia. Estos cambios pueden provocar transformaciones tanto de tipo físico como químico en la materia.

Objetivos de Adquisición El estudiante adquiere destrezas para... A1. Investigar las características y propiedades tanto físicas como químicas de la materia, incluyendo sus estados físicos, mediante el uso de instrumentos de medición como los termómetros. A2. Analizar los cambios químicos que sufre la materia y los cambios en las propiedades físicas que incluyen los estados físicos de la materia. A3. Describir los cambios físicos por medio de observaciones cuantitativas y cualitativas. A4. Clasificar la materia como homogénea o heterogénea.

Objetivos de Adquisición A1. Demostrar que en un cambio físico la materia no cambia aun cuando el envase que la contenga pueda cambiar.

A2. Comparar y contrastar los cambios físicos y químicos de la materia. A3. Distinguir entre las propiedades físicas y químicas de la materia.

Objetivos de Adquisición A1. Demostrar que en un cambio físico la materia no cambia aun cuando el envase que la contenga pueda cambiar. A2. Comparar y contrastar los cambios físicos y químicos de la materia. A3. Distinguir entre las propiedades físicas y químicas de la materia. A4. Entender que los modelos son representaciones físicas que normalmente no se pueden ver a simple vista.

A6.Comparar y contrastar entre, sustancias, mezclas y soluciones.

Actividad 1  DEFINICIÓN “Un mineral es un sólido inorgánico natural que tiene una composición química definida y estructura cristalina.”

Ciencias 4 (Serie Amigo) “Un mineral es un sólido hecho de partículas conocidas como cristales. Los minerales se forman en la naturaleza y son los componentes principales de las rocas. Muchos minerales se componen de un sólo elemento…otros minerales se componen de una combinación de elementos…”

Propiedades de los minerales  Son sólidos

 Son inorgánicos  Son naturales

 Tienen composición química definida  Tienen estructura cristalina

(Son ordenados)

Mapa de Conceptos

http://docentes.educacion.navarra.es/metayosa/1bach/Tierra10.html

Minerales en la lista  El cobre – es mineral

 La sal de mesa – es mineral  El diamante – es mineral  Carbón- depende de donde procede  Si es de una mina, es un mineral

No son Minerales en la lista  El petróleo – es de procedencia orgánica  El azúcar – es de procedencia orgánica  Una perla – es de procedencia orgánica  El agua – es un líquido

 La roca caliza – es roca compuesto de minerales  Carbón- si es de procedencia vegetal  El acero – es un material hecho por el hombre

La Caja de Minerales

¿El HIELO es un mineral? Utiliza la definición de mineral para evaluar si el HIELO es un mineral.

Materia “Materia es todo aquello que tiene masa y ocupa espacio” Masa o cantidad de materia Volumen o espacio que ocupa SON PROPIEDADES GENERALES Dependen de la cantidad de materia SON PROPIEDADES EXTENSIVAS

Propiedades de la materia Hay propiedades específicas NO DEPENDEN DE LA CANTIDAD DE MATERIA SON PROPIEDADES INTENSIVAS Por ejemplo, el color, el punto de fusión, el punto de ebullición, lustre

Propiedad Física  Características de la materia  Puede ser observable (cualitativa)  Puede ser medible (cuantitativa) LLEVA A CABO LA ACTIVIDAD 2

Propiedades Físicas  Observables (cualitativos)  El estado en que se encuentra la sustancia  El color

 Medibles (cuantitativos)    

La masa El volumen La densidad El punto de fusión (congelación)

Sólido, Liquido, Gas  Tres estados de una misma materia con propiedades características.  A temperatura de salón, algunas sustancias son sólidos, líquidos o gases.  Para cambiar de estado se añade o quita calor.

Cambios Físicos  Cambio que ocurre en la materia que no altera su constitución. ACTIVIDAD 3

Cambios Físicos Ejemplos:  Cambios de estado  Compresión y expansión (cambios en volumen)  Cambios de tamaño  Cambios en área superficial (como por cuando rompes una piedra con un marrón)

Meteorización  Proceso mecánico o químico que  Rompe o modifica las rocas que se encuentran sobre o cerca de la superficie terrestre  Su velocidad está afectada por factores como la precipitación y la temperatura.

Meteorización Mecánica  Rompe minerales y rocas en pedazos más pequeños  No afecta la composición del material

VUELVE A LA ACTIVIDAD 3 Identifica el escenario donde se simula meteorización mecánica ¿Qué tipo de cambio ocurre en este proceso?

Propiedad Química  Ayuda a describir cómo se comporta una sustancia en presencia de otra  Algunas propiedades químicas  Capacidad de oxidarse en presencia de oxígeno.  Combustibilidad  Solubilidad en ácidos

Cambio Químico  En un cambio químico los materiales o sustancias sufren un cambio en su composición  Se transforma en otra sustancia, con propiedades nuevas  Se dice que ocurre una reacción química  Hay una señales que pueden indicar que ha ocurrido un cambio químico

Cambio Químico Algunas Evidencias Observables  Producción de gas, burbujeo o efervescencia  Se produce una explosión  Emanación de luz y/o de calor  Cambio de color

ACTIVIDAD 4

Meteorización Química Es el proceso por cual los minerales y las rocas experimentan cambios en la composición, debido a reacciones químicas con agentes como agua, ácidos, oxigeno o dióxido de carbono. Hierro, un metal, reacciona con oxigeno del aire ayudado por el agua.

Cambio Químico  El agua facilita la reacción de hierro con el oxígeno del aire, formando un óxido de hierro  CAMBIO QUIMICO  Acelerado por la temperatura

Meteorización Química  El hierro metálico,es un mineral que rara vez encuentra puro en la corteza de la Tierra.  Normalmente se encuentra OXIDADO  Observa el color que le da a la roca

Mezclas  Unión de dos o mas materiales puros  Los materiales o sustancias que la componen conservan sus propiedades  Los componentes de la mezcla pueden estar presentes en diferentes proporciones

Mezclas Homogéneas  Tienen una apariencia uniforme, como si fuera una sola sustancia  Sus componentes no pueden distinguirse a simple vista  Puede formarse con sustancias que se encuentran en diferentes estados  Por ejemplo, agua con sal  Agua se encuentra en mayor cantidad, y por esta razón la mezcla es líquida

Mezcla Heterogénea Se caracteriza porque  sus componentes pueden distinguirse a simple vista y no lucen uniformes  Los componentes conservan sus propiedades  Ejemplos  Agua y aceite  Oxido de hierro y agua (ver Actividad 4)

Minerales y Rocas  Las rocas se forman a partir de la asociación de varios minerales(1)  Tienen una composición química que es variable  Son mezclas heterogéneas  Los minerales que lo componen pueden ser observables  Conservan su propiedades

 Son inorgánicas y naturales (1) http://definicion.mx/roca/

Minerales y Rocas LLEVA A CABO LA ACTIVIDAD 5  Algunas propiedades de las rocas provienen de los minerales que la componen.

Minerales y Rocas  BASALTO  ROCA VOLCANICA  DE COLOR OSCURO  CON ALTO CONTENIDO DE OXIDO DE HIERRO

 CALIZA  ROCA SEDIMENTARIA  RICA EN CARBONATO DE CALCIO (CALCITA  REACCIONA EFERVESCENTEMENTE CON ÁCIDOS

El Efecto de los Gases Piedra pómez

Escoria

 Los gases atrapados en la roca forman huecos al escapar  Huecos llamados vesículas o poros  Tienden a ha hacer la roca mas liviana Fotos:http://forodeminerales.blogspot.com/2015/05/las-rocas-igneas.html

Erosión y Sedimentación A consecuencia de la Meteorización, se dan los procesos de  Erosión es la eliminación o transporte de los materiales meteorizados de un lugar a otro  Agentes erosivos: viento, agua, glaciales y gravedad  rocas sedimentarias, que se forman a partir de desechos de partes de otras rocas. También contienen fósiles marinos

Compactación y Cementación  Sedimentos son partículas pequeñas de rocas el viento, el agua, los glaciares y la gravedad arrastran  La deposición ocurre cuando los sedimentos o material erosionado es depositado en otro sitio.  Se compactan, dando inicio la formación de la roca  Se cementan, quedando “pesados” los sedimentos (roca sedimentaria)

Rocas Sedimentarias

https://www.codelcoeduca.cl/procesos_productivos/tecnicos_exploracion_reconocimiento_rocas.asp

Salitral de Cabo Rojo